6.桥接模式

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  1. 6.结构型模式-桥接模式
    1. 6.1 基础知识
      1. 学习难度：3
      2. 使用频率：3
      3. 总分：6
      4. 定义
      5. 说人话
      6. 结构图
      7. 实现步骤
      8. 说明
    2. 6.2 模版代码
      1. 实现部分接口和具体实现部分类
      2. 抽象抽象部分类和扩展抽象部分类
      3. 客户端
    3. 6.3 CSharp实践
      1. 实践需求
      2. 引用软件接口、王者荣耀和微信
      3. 抽象手机类、苹果手机和华为手机
      4. 客户端
    4. 6.4 Unity实践
      1. 实践需求
      2. 皮肤接口和剑圣皮肤类
      3. 抽象英雄类和剑圣英雄类
      4. 客户端
      5. 其他准备工作
      6. 运行结果

6.结构型模式-桥接模式

6.1 基础知识

学习难度：3

使用频率：3

总分：6

定义

桥接模式（Bridge Pattern）将抽象部分与它的实现部分分离，使得它们都可以独立地变化。

说人话

把抽象和实现分离，让它们可以独立变化，就像用桥连接两岸一样。就像你的智能手机和充电线。你可以随意更换不同型号的充电线（实现部分），而不必担心它们能否连接你的手机（抽象部分）。

结构图

实现步骤

  • 实现部分接口：定义实现部分操作方法。
  • 多个具体实现部分类：实现实现部分接口。
  • 抽象抽象部分类：定义实现部分接口对象并在构造函数传入初始化，定义抽象部分操作方法。
  • 多个拓展抽象部分类：继承抽象抽象部分类，构造函数继承抽象抽象部分类，实现抽象部分操作方法。方法中调用实现部分接口对象的实现部分操作方法，并自行补充逻辑。
  • 客户端：创建具体实现部分对象，创建拓展抽象部分对象传入具体实现部分对象进行构造函数初始化，使用拓展抽象部分对象进行操作。

说明

桥接模式体现了合成复用原则，可以避免类的基础类爆炸。

6.2 模版代码

实现部分接口和具体实现部分类

// 实现部分接口
interface IImplementor
{
    void OperationImp();
}

// 具体实现部分A
class ConcreteImplementorA : IImplementor
{
    public void OperationImp()
    {
        Console.WriteLine("具体实现部分 A 的操作");
    }
}

// 具体实现部分B
class ConcreteImplementorB : IImplementor
{
    public void OperationImp()
    {
        Console.WriteLine("具体实现部分 B 的操作");
    }
}

抽象抽象部分类和扩展抽象部分类

// 抽象部分
abstract class Abstraction
{
    protected IImplementor implementor;

    public Abstraction(IImplementor implementor)
    {
        this.implementor = implementor;
    }

    public abstract void Operation();
}

// 扩展抽象部分
class RefinedAbstraction : Abstraction
{
    public RefinedAbstraction(IImplementor implementor) : base(implementor)
    {
    }

    public override void Operation()
    {
        Console.WriteLine("扩展抽象部分的操作");
        implementor.OperationImp();
    }
}

客户端

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        IImplementor implementorA = new ConcreteImplementorA();
        Abstraction abstractionA = new RefinedAbstraction(implementorA);
        abstractionA.Operation();
        // 扩展抽象部分的操作
        // 具体实现部分 A 的操作
        
        IImplementor implementorB = new ConcreteImplementorB();
        Abstraction abstractionB = new RefinedAbstraction(implementorB);
        abstractionB.Operation();
        // 扩展抽象部分的操作
        // 具体实现部分 B 的操作
    }
}

6.3 CSharp实践

实践需求

使用桥接模式，在苹果手机和华为手机上运行王者荣耀和微信。

引用软件接口、王者荣耀和微信

// 应用软件接口
interface IApp
{
    void Run();
}

// 具体应用软件类 - 王者荣耀
class HonorOfKingsApp : IApp
{
    public void Run()
    {
        Console.WriteLine("运行Honor of Kings");
    }
}

// 具体应用软件类 - 微信
class WeChatApp : IApp
{
    public void Run()
    {
        Console.WriteLine("运行微信");
    }
}

抽象手机类、苹果手机和华为手机

// 手机抽象类
abstract class Phone
{
    protected Dictionary<string, IApp> apps = new Dictionary<string, IApp>();

    public void InstallApp(string appName, IApp app)
    {
        if (!apps.ContainsKey(appName))
        {
            apps[appName] = app;
            Console.WriteLine($"安装{appName}成功");
        }
        else
        {
            Console.WriteLine($"重复安装{appName}");
        }
    }

    public abstract void RunInstalledApp(string appName);
}


// 具体手机类 - 苹果手机
class ApplePhone : Phone
{
    public override void RunInstalledApp(string appName)
    {
        if (apps.ContainsKey(appName))
        {
            Console.WriteLine($"苹果手机IOS系统上运行{appName}应用：");
            apps[appName].Run();
        }
        else
        {
            Console.WriteLine($"苹果手机上未找到{appName}应用。");
        }
    }
}

// 具体手机类 - 华为手机
class HuaweiPhone : Phone
{
    public override void RunInstalledApp(string appName)
    {
        if (apps.ContainsKey(appName))
        {
            Console.WriteLine($"华为手机鸿蒙系统上运行{appName}应用：");
            apps[appName].Run();
        }
        else
        {
            Console.WriteLine($"华为手机上未找到{appName}应用。");
        }
    }
}

客户端

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Phone iphone = new ApplePhone();
        iphone.InstallApp("王者荣耀", new HonorOfKingsApp()); //安装王者荣耀成功
        iphone.InstallApp("微信", new WeChatApp()); //安装微信成功
        iphone.RunInstalledApp("王者荣耀");
        // 苹果手机IOS系统上运行王者荣耀应用：
        // 运行王者荣耀
        iphone.RunInstalledApp("微信");
        // 苹果手机IOS系统上运行微信应用：
        // 运行微信
        iphone.RunInstalledApp("抖音");
        // 苹果手机上未找到抖音应用。

        Phone huaweiPhone = new HuaweiPhone();
        huaweiPhone.InstallApp("王者荣耀", new HonorOfKingsApp()); //安装王者荣耀成功
        huaweiPhone.InstallApp("微信", new WeChatApp()); //安装微信成功
        huaweiPhone.RunInstalledApp("王者荣耀");
        // 华为手机鸿蒙系统上运行王者荣耀应用：
        // 运行王者荣耀
        huaweiPhone.RunInstalledApp("微信");
        // 华为手机鸿蒙系统上运行微信应用：
        // 运行微信
        huaweiPhone.RunInstalledApp("抖音");
        // 华为手机上未找到抖音应用。
    }
}

6.4 Unity实践

实践需求

使用桥接模式，实现英雄换皮肤的功能。玩家可以通过点击按钮来切换英雄的外观。

皮肤接口和剑圣皮肤类

// 皮肤接口
public interface ISkin
{
    // 用于获取皮肤的Unity游戏对象
    GameObject ReturnSkinGameObject();
}

// 泛型剑圣皮肤
public class YiSkin<T> : ISkin where T : YiSkin<T>, new()
{
    // 静态字段，用于存储皮肤的Unity游戏对象
    private static GameObject skinObject;

    // 实现ISkin接口中的方法，用于返回皮肤的Unity游戏对象
    public GameObject ReturnSkinGameObject()
    {
        if (skinObject == null)
        {
            // 通过Resources加载皮肤的Unity游戏对象，根据泛型T的名称确定加载路径
            skinObject = Resources.Load<GameObject>("Lesson15_结构型模式_桥接模式/Yi/" + typeof(T).Name);
        }

        return skinObject;
    }
}

// 具体剑圣皮肤
public class YiSkin1 : YiSkin<YiSkin1>
{
}

public class YiSkin2 : YiSkin<YiSkin2>
{
}

public class YiSkin3 : YiSkin<YiSkin3>
{
}

抽象英雄类和剑圣英雄类

// 游戏中英雄的抽象基类
public abstract class HeroAbstraction : MonoBehaviour
{
    protected ISkin nowSkin; // 当前使用的皮肤
    protected GameObject nowSkinGameObject; // 当前皮肤的Unity游戏对象
    protected Dictionary<ISkin, GameObject> skinCache = new Dictionary<ISkin, GameObject>(); // 皮肤缓存

    // 设置当前英雄的皮肤
    public void SetSkin(ISkin skin)
    {
        this.nowSkin = skin;
    }

    // 切换英雄皮肤的游戏对象（具体实现由派生类提供）
    public abstract void ChangeSkinGameObject();
}

// 剑圣英雄
public class YiHeroAbstraction : HeroAbstraction
{
    // 实现抽象基类中的方法，用于切换英雄皮肤的游戏对象
    public override void ChangeSkinGameObject()
    {
        if (nowSkin != null)
        {
            if (nowSkinGameObject != null)
            {
                // 销毁当前的皮肤游戏对象
                DestroyImmediate(nowSkinGameObject);
                nowSkinGameObject = null;
            }

            if (skinCache.TryGetValue(nowSkin, out var value))
            {
                // 从缓存中加载皮肤游戏对象
                nowSkinGameObject = Instantiate(value, Vector3.zero, Quaternion.identity, this.transform);
            }
            else
            {
                // 如果缓存中没有，加载新的皮肤游戏对象并将其加入缓存
                nowSkinGameObject = Instantiate(nowSkin.ReturnSkinGameObject(), Vector3.zero, Quaternion.identity, this.transform);
                skinCache.Add(nowSkin, nowSkin.ReturnSkinGameObject());
            }
        }
        else
        {
            // 输出日志，指示未设置皮肤
            Debug.Log("未设置皮肤");
        }
    }
}

客户端

public class TestBridgePattern : MonoBehaviour
{
    public Button leftButton; // 左按钮
    public Button rightButton; // 右按钮

    private HeroAbstraction hero; // 英雄对象
    private List<ISkin> skinList = new List<ISkin>(); // 皮肤列表

    private int nowIndex; // 当前皮肤索引

    // 获取或设置当前皮肤的索引，确保在皮肤列表范围内
    public int NowIndex
    {
        get => nowIndex;
        set => nowIndex = value < 0 ? skinList.Count - 1 : (value >= skinList.Count ? 0 : value);
    }

    private void Start()
    {
        // 初始化皮肤列表
        InitializeSkins();

        // 创建Yi英雄对象并设置初始皮肤
        hero = this.gameObject.AddComponent<YiHeroAbstraction>();
        hero.SetSkin(skinList[NowIndex]);

        // 切换皮肤并注册按钮点击事件
        ChangeSkinGameObject();
        leftButton.onClick.AddListener(ChangeSkinToLeft);
        rightButton.onClick.AddListener(ChangeSkinToRight);
    }

    // 初始化皮肤列表
    private void InitializeSkins()
    {
        ISkin skin1 = new YiSkin1();
        skinList.Add(skin1);

        ISkin skin2 = new YiSkin2();
        skinList.Add(skin2);

        ISkin skin3 = new YiSkin3();
        skinList.Add(skin3);
    }

    // 切换到上一个皮肤
    private void ChangeSkinToLeft()
    {
        NowIndex--;
        hero.SetSkin(skinList[NowIndex]);
        ChangeSkinGameObject();
    }

    // 切换到下一个皮肤
    private void ChangeSkinToRight()
    {
        NowIndex++;
        hero.SetSkin(skinList[NowIndex]);
        ChangeSkinGameObject();
    }

    // 切换英雄的皮肤游戏对象
    private void ChangeSkinGameObject()
    {
        hero.ChangeSkinGameObject();
    }
}

其他准备工作


运行结果



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